إن فهم محتوى الرطوبة أمر مهم بالنسبة لعمال تحويل الأخشاب

سواء كنت خبيرًا في خراطة الخشب أو بدأت للتو، فإن فهم محتوى الرطوبة في الخشب سيساعدك على صنع قطع خشبية مقاومة للتشقق والالتواء وتدوم لسنوات.

• فهم محتوى الرطوبة
• أهمية التحكم في MC
• الرطوبة النسبية ومحتوى الرطوبة المتوازن
• مشاكل الرطوبة في تحويل الخشب
• كيف يمكن للتدوير المزدوج أن يساعد في التحكم في الانكماش
• السيطرة على محتوى الرطوبة
• تجفيف الخشب
• قياس MC باستخدام مقياس الرطوبة

يتطلب نجاح خراطة الخشب، كما هو الحال في جميع أعمال النجارة، إدارة دقيقة لرطوبة الخشب. وتُعدّ الرطوبة عاملاً أساسياً في كيفية عمل الخشب ومتانة المنتج النهائي وجماله الدائم.

فهم محتوى الرطوبة

جميع أنواع الأخشاب تحتوي على رطوبة. الخشب مادة ماصة للرطوبة، أي أنه يمتصها أو يطلقها بسهولة. رطوبة الهواء المحيط تُحدد محتوى الرطوبة (MC) في الخشب.

الرطوبة النسبية (RH) تقيس رطوبة الهواء. وهي تُمثل كمية الماء التي يحملها الهواء مقارنةً بكميته التي يستطيع استيعابها عند درجة حرارة وضغط مُحددين.

مع ارتفاع الرطوبة النسبية، يمتص الخشب الرطوبة من الهواء، مما يؤدي إلى تمدده. ومع انخفاضها، يُطلق الخشب الرطوبة في الهواء، مما يؤدي إلى انكماشه.

نسبة الرطوبة (MC) هي وزن الماء الموجود في قطعة من الخشب مقارنةً بوزن الخشب بدون الماء (وزنه بعد التجفيف في الفرن). الصيغة هي:

MC = (وزن الماء / وزن الخشب الجاف) × 100

على سبيل المثال، قطعة من الخشب وزنها 10 أرطال تحتوي على رطل واحد من الماء، يكون وزنها الجاف 9 أرطال، لذا فإن محتواها المائي هو:

(1 ÷ 9) × 100 = 11.1%

أهمية التحكم في MC

يتمدد الخشب وينكمش تبعًا لتغير محتواه من الرطوبة. لذا، إذا انخفض هذا المحتوى بشكل ملحوظ بعد تشكيل قطعة من الخشب، فقد ينكمش الخشب أو يتشقق أو يتشوه. يحدث التشوه إما بسبب انكماش الخشب بمقادير متفاوتة في اتجاهات مختلفة عبر أليافه، أو بسبب جفافه غير المتساوي.

ولهذا السبب من الأفضل الحفاظ على نسبة الرطوبة ثابتة، في حدود نقطتين مئويتين تقريبًا، من وقت صنع القطعة وحتى وقت استخدامها.

الرطوبة النسبية ومحتوى الرطوبة المتوازن

كما رأينا سابقًا، يتحدد محتوى الرطوبة في الخشب بالرطوبة النسبية للهواء المحيط. فمع ازدياد الرطوبة النسبية، يمتص الخشب الرطوبة. ومع انخفاضها، يطلق الخشب الرطوبة إلى الهواء. وعندما يصل الخشب إلى حالة توازن مع الهواء المحيط، يتوقف تبادل الرطوبة. تُسمى هذه الحالة بنقطة التوازن، ويُسمى محتوى الرطوبة في الخشب عند هذه النقطة بـ محتوى الرطوبة المتوازن (التوافق الكهرومغناطيسي).

لتجنب المشاكل مع التوسع والانكماشحافظ على نسبة الرطوبة المكافئة للخشب قريبة من القيمة التي سيتم استخدام المنتج فيها.

بالنسبة لمعظم المساحات الداخلية في أمريكا الشمالية، يبلغ متوسط ​​الرطوبة النسبية ما بين 30% إلى 50%، وهو ما يتوافق مع التوافق الكهرومغناطيسي ما بين 6% إلى 9%.

مشاكل الرطوبة في تحويل الخشب

قد يتسبب محتوى الرطوبة غير المناسب في مشاكل أثناء تشكيل الخشب. فإذا كان محتوى الرطوبة مرتفعًا جدًا عند الانتهاء من التشكيل، سينكمش الخشب ويتشوه أثناء جفافه. أما إذا كان محتوى الرطوبة منخفضًا جدًا، فقد يتشقق الخشب أو يتكسر.

قد يُسبب التجفيف غير المتساوي مشاكل أيضًا. فالخشب الذي جفّ بسرعة كبيرة قد تكون نسبة MC في مركزه أعلى منها على سطحه. هذا يُسبب انكماش السطح أكثر من مركزه، ويُسبب ضغطًا داخل الخشب. عند تقليب الخشب، يتحرر الضغط، فيتشوه.

يمكن أن يجف الخشب بشكل غير متساوٍ أيضاً لأن الرطوبة تتسرب من خلال ألياف النهاية بشكل أسرع بكثير من تسربها من خلال ألياف الجانب.

نظرًا لأن الخشب ينكمش عبر الحبوب أكثر مما ينكمش على طول الحبوب، فإن الانكماش الشديد بعد تحويل الخشب يمكن أن يتسبب في انحناء القطعة.

كيف يمكن للتدوير المزدوج أن يساعد في التحكم في الانكماش

يؤدي الدوران المزدوج إلى تقليل وقت تجفيف القطعة الفارغة، ويضمن الدوران السلس، ويمنع التشققات والانحناء بعد تدوير القطعة.

كما يوحي الاسم، فهي عملية من خطوتين. أولاً، يُقلب القالب الأخضر لإزالة معظم النفايات. ثم تُترك القطعة لتجف لفترة إضافية. بإزالة معظم النفايات، ستجف القطعة أسرع بكثير من القالب بأكمله.

مع جفاف الخشب، ستتشوه القطعة بشكل طبيعي. بمجرد وصول الخشب إلى درجة الصلابة المطلوبة، تُزيل عملية الخراطة النهائية بقايا النفايات وتُعطي الشكل النهائي. مع درجة الصلابة المطلوبة، لن تتقلص القطعة أو تتشوه بعد الخراطة النهائية.

السيطرة على محتوى الرطوبة

تبدأ عملية التحكم في الرطوبة قبل وقت طويل من بدء الخراطة. تتوفر مصادر متعددة للخشب للخراطة، وقد تختلف الرطوبة بشكل كبير حسب النوع الذي تختاره.

يفضل العديد من حرفيي الأخشاب البدء بالخشب الأخضر. الخشب الأخضر منشور حديثًا ولم يُجفف. والميزة المميزة للخشب الأخضر هي إمكانية اختيار قطعة ذات طابع مميز أكثر من الخشب المجفف في الفرن، ويمكن أن تكون غير مكلفة أو مجانية.

تستخدم عملية التجفيف في الأفران الحرارة ودوران الهواء لتسريع عملية التجفيف. عادةً ما يُجفف الخشب المُستخدم في الأفران والمُخصص للاستخدام الداخلي إلى نسبة رطوبة تتراوح بين 6% و8%، مما يجعله جاهزًا للخراطة. أما عيبه فهو ارتفاع تكلفته نسبيًا.

الخشب المجفف بالهواء أقل تكلفة من الخشب المجفف في الفرن، ولكنه غالباً ما يُجفف بنسبة رطوبة تتراوح بين 10% و18% فقط. ستحتاج إلى تجفيف هذا الخشب أكثر قبل عملية الخراطة النهائية.

تجفيف الخشب

إذا كنت تستخدم خشبًا لم يُجفف إلى نسبة الرطوبة المناسبة (من 6% إلى 9%)، فستحتاج إلى تجفيفه بنفسك. هناك عدة طرق للقيام بذلك. أولًا، يمكنك تجفيفه بالهواء عن طريق وضعه في مكان مغلق مُكيّف بنسبة رطوبة نسبية تتراوح بين 30% و50%. قد يستغرق التجفيف بهذه الطريقة عدة أشهر، ولكنه غير مكلف ويضمن تجفيفًا بطيئًا ومتساويًا.

يمكنك أيضًا تجفيفه في فرن منزلي الصنع. إذا كان لديك مساحة صغيرة مغلقة، يمكنك توفير الحرارة باستخدام مصابيح الإضاءة المتوهجة العادية. وقد نجح البعض في تجفيف الخشب في فرن الميكروويف، لكن قد يُسبب ذلك مشاكل إذا تم بطريقة خاطئة أو بسرعة كبيرة.

تجف أطراف الخشب أسرع من باقي أجزائه. يمكنك الحصول على تجفيف أكثر تجانسًا عن طريق طلاء أطراف الخشب بمادة مانعة للتسرب مثل Anchorseal.

استخدام مقياس لتحديد متى يجف الخشب

عندما يجف الخشب ويقترب من نسبة الرطوبة المتوازنة، يتباطأ التجفيف ويتوقف في النهاية. يمكنك معرفة ذلك بوزن الخشب في مكان مُتحكم به تحافظ فيه على رطوبة نسبية تتراوح بين 30% و50%.

باستخدام ميزان رقمي دقيق، قم بوزن الخشب كل بضعة أيام وسجل الوزن حتى يتوقف عن النقصان. بمجرد استقرار الوزن، يكون الخشب قد وصل إلى نسبة الرطوبة المثالية (EMC) لتلك المساحة، ويكون جاهزًا للخراطة.

استخدام مقياس لقياس MC بدقة

يمكنك أيضًا قياس نسبة الرطوبة بدقة باستخدام ميزان. هذه عملية أكثر تعقيدًا وإرهاقًا، وتتطلب ميزانًا دقيقًا للغاية. كما تتطلب فرنًا لتجفيف الخشب. قد يُطلق الخشب راتنجات ومستخلصات وروائح أثناء تجفيفه، لذا استخدم فرنًا غير مخصص للطعام.

أولاً، اقطع قطعة صغيرة، بحجم مكعب بوصة واحدة تقريباً، من الخشب الذي تريد قياسه. تزن هذه القطعة جزءاً ضئيلاً من الأونصة، لذا زنها على ميزان دقيق يصل إلى 0.01 غرام على الأقل، وسجل الوزن. هذا هو "الوزن الأولي".

بعد ذلك، جفف القطعة في فرن على درجة حرارة تتراوح بين 101 و105 درجة مئوية (214 إلى 221 درجة فهرنهايت)، وهو النطاق المحدد في معيار ASTM D4442 لاختبار رطوبة التجفيف في الفرن. بعد حوالي 24 ساعة، زن القطعة كل بضع ساعات وسجل وزنها. عندما يتوقف فقدان الوزن، تكون قد جفت.

زن الكتلة وسجّل الوزن. هذا هو الوزن الجاف. ثم استخدم الوزنين لحساب MC:

المحتوى الرطوبي = ((الوزن الأولي - الوزن بعد التجفيف في الفرن) × 100) ÷ الوزن بعد التجفيف في الفرن

قياس MC باستخدام مقياس الرطوبة

قياس الرطوبة باستخدام الميزان عملية شاقة ومستهلكة للوقت. أجهزة قياس الرطوبة تجعلها أسرع وأكثر ملاءمة.

هناك نوعان من أجهزة قياس الرطوبة: عدادات ذات دبابيس وعدادات بدون دبابيس.

تقيس أجهزة قياس الرطوبة ذات الدبابيس المقاومة الكهربائية للخشب، والتي تنخفض مع ارتفاع محتوى الرطوبة. يحتوي الجهاز على دبوسين معدنيين يتم غرسهما في الخشب حتى العمق المطلوب. تُقاس المقاومة بين الدبوسين. كلما انخفضت المقاومة، ارتفع محتوى الرطوبة.

أجهزة القياس الدبوسية حساسة لدرجة الحرارة، لذا عادةً ما تأتي مع جدول تصحيح درجة الحرارة. كما أنها حساسة للتركيب الكيميائي لأنواع الخشب، لذا عادةً ما يُرفق بها إعداد خاص بنوع الخشب.

يؤثر اتجاه حبيبات الخشب أيضًا على القراءة، لذا يتعين عليك تحريك الدبابيس في الاتجاه الصحيح.

تُرسل أجهزة القياس بدون دبابيس إشارة كهرومغناطيسية إلى الخشب لقياس خصائصه العازلة. وللحصول على قراءة، يُوضع الجهاز على سطح مستوٍ من الخشب، وتظهر القراءة في غضون ثوانٍ. لا توجد دبابيس تُخدش سطح الخشب، مما يوفر الوقت المُهدر في دق الدبابيس، وبالتالي يُعدّ استخدام جهاز القياس بدون دبابيس أسرع بكثير.

أجهزة القياس بدون دبابيس حساسة لكثافة الخشب، وتأتي مع إعداد خاص لنوع الخشب للتعويض. لقياس أعماق مختلفة، استخدم جهاز قياس بدون دبابيس جيد مزود بإعداد عمق قابل للاختيار. لا يؤثر اتجاه الحبوب على القراءات.

أجهزة قياس رطوبة الخشب وهي أسرع وأسهل استخداماً بكثير من الميزان لقياس محتوى الرطوبة.

تتمتع العدادات بدون دبابيس بالمزايا التالية مقارنة بالعدادات ذات الدبابيس:

• لا تفسد سطح الخشب
• لا تتطلب دبابيس التوجيه والقيادة
• لا يوجد دبابيس للانحناء أو الكسر
• لا تتأثر هذه المواد إلى حد كبير بدرجة حرارة الخشب واتجاه أليافه.
• إنها أسرع وأسهل في الاستخدام

تسوق أجهزة قياس الرطوبة من أوريون

آخر تحديث في 9 أكتوبر 2026